一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统，包括顺次连通的调温增湿系统、电除尘末级脉冲荷电强化系统、分层脱硫协同增湿除尘系统、以及增湿均流的颗粒物荷电强化系统，本实用新型专利技术从技术和设计层面对颗粒物脱除进行系统分级强化，将调温、增湿、均流、荷电与强化收尘有机结合，通过流场、气氛、颗粒特性、高压静电场等多个方面实现颗粒物荷电强化，突破了颗粒物，特别是超细颗粒物荷电难、荷电量低的难题，从而实现工业烟气中颗粒物的高效脱除。

A composite electrostatic precipitator system with temperature / humidity control and multi field intensification

The utility model relates to a temperature regulation / wet multi field enhanced electrostatic dust removal system, including temperature are communicated in turn humidification systems, esp the final pulse charging system, strengthen the hierarchical desulfurization dust removal system, and the synergistic wet particles humidifying flow of charge to strengthen the system, the utility model from technology and the design of the removed particles system will strengthen classification, temperature, humidification, flow, charged dust and strengthen the organic combination through a plurality of flow fields, atmosphere and particle characteristics, such as high voltage electrostatic field of charged particles can strengthen, breaking the particles, especially the problem of ultrafine particles bearing hard power, load power is low, so as to realize the efficient removal of particulate matter in industrial flue gas.

【技术实现步骤摘要】
一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统
本技术属于能源环境工程污染减排
，具体涉及一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统。
技术介绍
随着经济的快速发展，环境污染问题日趋严重，全国各地日渐加剧的雾霾天气更是对人们的身体健康造成严重危害，全国对PM2.5的控制需求日益紧迫。雾霾天气的形成原因主要是空气中悬浮着高浓度的细颗粒物，我国的颗粒物主要来自固定源排放，如燃煤电厂。其中固定源的一次颗粒态污染物包括可过滤颗粒物与可凝结颗粒物，二者的排放比例大约为1:1，是空气中颗粒污染物的重要来源之一。但由于可凝结颗粒物的生成机制，其属于细微颗粒物，在PM10和PM2.5中占有更大的比例，与可过滤颗粒物相比，造成的危害更大，且更易导致形成雾霾天气。细颗粒物捕集装置作为一种新型的除尘技术，可以很好的避免反电晕现象以及振打清灰带来的二次扬尘。但由于荷电与颗粒粒径之间的关系，电除尘器对于荷电不充分的细微颗粒物的脱除效率较低，因此对于可凝结颗粒物等细颗粒物的控制难以达到排放要求。同时，由于前端脱硫系统产生的高浓度悬浮物，包括石膏颗粒，二氧化硅及铁/铝的氢氧化物等，废水硬度较高，处于5116～11545mg/L之间，废水中的阳离子主要为钙镁等硬度离子，重金属离子种类较多，同时含有大量的阴离子主要为氯离子，容易引起后续设备的腐蚀。
技术实现思路
本技术针对现有烟气污染物减排过程气流分布不均匀、超细颗粒物荷电难、荷电量低、脱除效率低等问题，提出了一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统。为了实现上述功能，本技术采用的技术方案为：一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统，所述复合静电除尘系统包括顺次连通的调温增湿系统、电除尘末级脉冲荷电强化系统、分层脱硫协同增湿除尘系统、以及增湿均流的颗粒物荷电强化系统，所述调温增湿系统包括降温换热装置和废水增湿装置，降温换热装置的出口与废水增湿装置的进口相连通；所述电除尘末级脉冲荷电强化系统包括若干个连续的静电场，所述静电场中的末极电场的电源为高压脉冲电源；所述分层脱硫协同增湿除尘系统与脱硫废水池相连通，颗粒物荷电强化系统与废水箱相连通，所述废水箱与脱硫废水池相连通，脱硫废水池顺次通过中和池、絮凝池、沉淀池与废水增湿装置相连通，所述废水箱还与循环水箱相连通；所述颗粒物荷电强化系统包括冷凝管、液滴喷淋、阴极框架以及清洗喷淋，所述液滴喷淋、清洗喷淋分别与循环水箱相连通；所述颗粒物荷电强化系统之后、烟囱之前设有升温换热装置，所述升温换热装置与降温换热装置相连通。作为优选，所述沉淀池与废水增湿装置之间设有废水换热装置。脱硫废水在通过雾化喷嘴雾化分散之前可以选择设置加热单元进行加热，可以降低液体的表面张力，有助于得到粒径更小的雾化液滴。作为优选，所述废水增湿装置内设有双流体雾化喷嘴，所述双流体雾化喷嘴与脱硫废水池相连通。通过雾化空气雾化作用，降低雾化粒径，缩短烟道内液滴的蒸发时间，避免液滴在烟道管壁上的粘附，可以采用喷嘴交错的布置形式。作为优选，所述颗粒物荷电强化系统采用卧式电除尘器，所述冷凝管设置在卧式电除尘器喇叭状进口内，所述喇叭状进口末端设有两层气流均布板，其间距控制在100～150mm之间；所述液滴喷淋布置于气流均布板后方，所述清洗喷淋设置在阴极框架上方。由高能量密度的电源供电，稳定提供产生高压静电场和高密度粒子所需的高密度能量，使颗粒荷电量提高20～40％以上。作为优选，所述冷凝管采用Φ25×1.5mm的不锈钢蛇形盘管构成，所述液滴喷淋安装于与烟气方向垂直的支架上，支架上布置平行管排，相邻管排的喷嘴交错布置。保证90％以上的颗粒粒径凝并、长大至0.5μm以上。为促进酸性污染物的协同脱除，颗粒物荷电强化系统中的液滴喷淋所采用的增湿剂可为碱性工艺水。喷淋量连续可调，各个喷嘴的喷淋角度经过精确校正与匹配。湿式电除尘器清洗喷淋在系统运行过程中间歇运行，结合电场中捕集的水滴对阴极框架(收尘极板)进行冲洗。废水增湿装置的雾化水可以采用处理过的脱硫废水，通过喷射蒸发处理可以节约水资源同时降低脱硫废水的处理成本，有助于电厂污水零排放。本技术电厂烟气经过前置脱硝装置SCR以及空气换热器之后进入降温增湿系统，降温增湿系统包括降温换热装置和废水增湿装置，通过降温换热装置降低温度，实现温度调控。所述换热装置可以采用间壁式或其他形式的换热装置，采用耐磨材料。烟气温度降低从而减少总烟气流量，降低通过除尘器的烟气流量，提升除尘效率，通过烟气增湿系统向烟气中喷入增湿水，局部湿度迅速上升，促进烟气中颗粒物的凝并，利用烟气温度，雾滴迅速蒸发，通过电除尘末级电场采用脉冲电源可强化细颗粒的荷电，荷电细颗粒提高了洗涤作用对颗粒的捕集效果，饱和烟气进入湿式静电除尘器前，通过液滴喷淋的优化布置使超细液滴可以均匀分布于系统空间，与烟气进行充分混合和有效增湿；经电除尘器处理后的烟气进入分层脱硫协同增湿除尘系统，其中喷淋浆液在对烟气中的硫氧化物进行脱出的同时，还有一定几率与逃逸颗粒发生碰撞，进而产生一定的颗粒捕集作用。此外，多层喷淋可将烟气的温度降低，增大烟气的含湿量。该系统可对喷淋层的开启层数以及喷淋浆液温度进行控制，通过调控二者以达到最佳的增湿与协同除尘效果；最后烟气进入增湿均流的颗粒物荷电强化系统，通过对烟气进行增湿及均流，使颗粒在均匀流场中凝并长大，提高颗粒在静电场中的荷电能力，进而高超细颗粒物的脱除效率。同时系统出口处的高效换热器可降低烟气温度，有效防止烟气温度过低造成的白烟及设备腐蚀问题。本技术从技术和设计层面对颗粒物脱除进行系统分级强化，将调温、增湿、均流、荷电与强化收尘有机结合，通过流场、气氛、颗粒特性、高压静电场等多个方面实现颗粒物荷电强化，突破了颗粒物，特别是超细颗粒物荷电难、荷电量低的难题，从而实现工业烟气中颗粒物的高效脱除。本技术可以有效促进颗粒物的凝并、长大，使90％以上的颗粒粒径达到0.5μm以上，使颗粒荷电量平均提高20％以上，最终颗粒脱除效率达到99％以上。附图说明图1是本技术实施例1的结构示意图；图2是本技术实施例2的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但本技术所要保护的范围并不限于此。实施例1采用卧式电除尘器，烟气流量为15000Nm3/s。参照图1，一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统，所述复合静电除尘系统包括顺次连通的调温增湿系统、电除尘末级脉冲荷电强化系统、分层脱硫协同增湿除尘系统、以及增湿均流的颗粒物荷电强化系统，所述调温增湿系统包括降温换热装置1和废水增湿装置2，降温换热装置1的出口与废水增湿装置2的进口相连通；所述分层脱硫协同增湿除尘系统(脱硫塔)4与脱硫废水池12相连通，颗粒物荷电强化系统与废水箱10相连通，所述废水箱10与脱硫废水池12相连通，脱硫废水池12顺次通过中和池13、絮凝池14、沉淀池15与废水增湿装置2相连通，所述废水箱10还与循环水箱11相连通；所述沉淀池15与废水增湿装置2之间设有废水换热装置16，脱硫废水在通过雾化喷嘴雾化分散之前可以选择设置加热单元进行加热，可以降低液体的表面张力，有助于得到粒径更小的雾化液滴。所述颗粒物荷电强化系统之后、烟囱之前设有升温换热装置9，所述升温换热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统，其特征在于：所述复合静电除尘系统包括顺次连通的调温增湿系统、电除尘末级脉冲荷电强化系统、分层脱硫协同增湿除尘系统、以及增湿均流的颗粒物荷电强化系统，所述调温增湿系统包括降温换热装置和废水增湿装置，降温换热装置的出口与废水增湿装置的进口相连通；所述电除尘末级脉冲荷电强化系统包括若干个连续的静电场，所述静电场中的末极电场的电源为高压脉冲电源；所述分层脱硫协同增湿除尘系统与脱硫废水池相连通，颗粒物荷电强化系统与废水箱相连通，所述废水箱与脱硫废水池相连通，脱硫废水池顺次通过中和池、絮凝池、沉淀池与废水增湿装置相连通，所述废水箱还与循环水箱相连通；所述颗粒物荷电强化系统包括冷凝管、液滴喷淋、阴极框架以及清洗喷淋，所述液滴喷淋、清洗喷淋分别与循环水箱相连通；所述颗粒物荷电强化系统之后、烟囱之前设有升温换热装置，所述升温换热装置与降温换热装置相连通。

【技术特征摘要】
1.一种温/湿调控多场强化的复合静电除尘系统，其特征在于：所述复合静电除尘系统包括顺次连通的调温增湿系统、电除尘末级脉冲荷电强化系统、分层脱硫协同增湿除尘系统、以及增湿均流的颗粒物荷电强化系统，所述调温增湿系统包括降温换热装置和废水增湿装置，降温换热装置的出口与废水增湿装置的进口相连通；所述电除尘末级脉冲荷电强化系统包括若干个连续的静电场，所述静电场中的末极电场的电源为高压脉冲电源；所述分层脱硫协同增湿除尘系统与脱硫废水池相连通，颗粒物荷电强化系统与废水箱相连通，所述废水箱与脱硫废水池相连通，脱硫废水池顺次通过中和池、絮凝池、沉淀池与废水增湿装置相连通，所述废水箱还与循环水箱相连通；所述颗粒物荷电强化系统包括冷凝管、液滴喷淋、阴极框架以及清洗喷淋，所述液滴喷淋、清洗喷淋分别与循环水箱相连通；所述颗粒物荷电强化系统之后、烟囱之前设有升温换热装置，所述升温换热装置与降温换热装置相...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，郑成航，杨正大，郭一杉，张涌新，翁卫国，竺新波，吴卫红，王毅，曲瑞阳，岑可法，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33